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KR101032212B1 - 카메라 모듈, 카메라 모듈의 초점 조절 방법 및 카메라 모듈의 초점 조절 장치 - Google Patents

카메라 모듈, 카메라 모듈의 초점 조절 방법 및 카메라 모듈의 초점 조절 장치 Download PDF

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KR101032212B1
KR101032212B1 KR1020090086587A KR20090086587A KR101032212B1 KR 101032212 B1 KR101032212 B1 KR 101032212B1 KR 1020090086587 A KR1020090086587 A KR 1020090086587A KR 20090086587 A KR20090086587 A KR 20090086587A KR 101032212 B1 KR101032212 B1 KR 101032212B1
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camera module
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이상언
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삼성전기주식회사
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Abstract

본 발명에 따른 카메라 모듈은 렌즈를 수용하는 렌즈 배럴; 상기 렌즈 배럴과 일체로 형성되는 하우징; 및 상기 하우징이 접착제에 의해 상부에 접착되며, 상기 접착 시 포커싱 조절을 위해서 상기 하우징을 상하로 이동시키기 위한 승하강 수단이 통과하는 통과부가 구비되는 기판부;를 포함할 수 있다.

Description

카메라 모듈, 카메라 모듈의 초점 조절 방법 및 카메라 모듈의 초점 조절 장치{Camera Module, focusing method of thereof and focusing device of thereof}
본 발명은 카메라 모듈에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 개인휴대단말기 등에 장착되어 촬상 기능을 수행하기 위한 카메라 모듈, 이러한 카메라 모듈의 초점 조절 방법 및 초점 조절 장치에 관한 것이다.
최근에 이르러, 휴대폰 및 PDA 등과 같은 개인휴대단말기는 그 기술의 발전과 더불어 단순한 전화 기능 뿐만 아니라, 음악, 영화, TV, 게임 등으로 멀티 컨버전스로 사용되고 있다.
이러한 멀티 컨버전스로의 전개를 이끌어 가는 것 중의 하나로서 카메라 모듈(camera module)이 가장 대표적이라 할 수 있다. 또한, 최근에 개인휴대단말기가 슬림화, 박형화 추세에 따라 단말기 본체 내에 장착되는 카메라 모듈도 역시 소형화, 슬림화가 지향되고 있다.
여기서, 카메라 모듈 중에서 고화소의 경우에는 렌즈가 수용되는 렌즈 배럴을 하우징에 결합시키는 조립 공정 시, 하우징에서 렌즈 배럴의 높이를 조절하므로 포커싱을 하는 것은 필수적이다.
이때, 렌즈 배럴과 하우징을 조립하는 공정은 카메라 모듈의 포커싱을 맞추기 위해서 주로 렌즈 배럴을 하우징에 나사 결합하게 된다. 따라서, 카메라 모듈이 포커싱되는 위치는 작업자가 렌즈 배럴을 하우징에서 나사 결합 시에 조정하여 변경할 수 있다.
그러나, 이러한 카메라 모듈에서는 렌즈 배럴을 돌려서 포커싱하는 경우에 하우징과 맞닿는 부분에서 이물이 떨어져서 화면 불량이 발생되는 경우가 발생될 수 있으며, 렌즈 배럴과 하우징의 조립 시에 회전 토크를 맞춰야 하는 어려움이 발생되게 된다. 따라서, 이러한 문제점을 해결해야 할 기술들이 요구된다.
본 발명은 상술된 종래 기술의 문제를 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 조립 공정을 간편하게 할 수 있는 카메라 모듈, 이러한 카메라 모듈의 초점 조절 방법 및 초점 조절 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명에 따른 카메라 모듈은 렌즈를 수용하는 렌즈 배럴; 상기 렌즈 배럴과 일체로 형성되는 하우징; 및 상부에 상기 하우징이 접착제에 의해 접착되며, 상기 접착 시 포커싱 조절을 위해서 상기 하우징을 상하로 이동시키기 위한 승하강 수단이 통과하는 통과부가 구비되는 기판부;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 카메라 모듈의 상기 통과부는 상기 하우징과 상기 기판부의 접착 부분에 형성되는 홀인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 카메라 모듈의 상기 통과부는 상기 기판부의 코너에 형성되는 개방부인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 카메라 모듈의 상기 렌즈 배럴과 상기 하우징은 일체의 사출물인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 카메라 모듈의 상기 하우징은 상기 기판부와 접착되는 상기 하우징의 외측면에 테이퍼진 형상으로 형성되어 상기 접착제가 도피되도록 도피 공간을 제공하는 도피부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 카메라 모듈의 초점 조절 방법은 렌즈 배럴과 일체로 형성되는 하우징을 기판부와의 접착 위치에 위치하도록 상기 기판부 상에 배치시키는 단계; 상기 접착 위치인 상기 기판부에 접착제를 도포한 후에 상기 하우징을 가접착시키는 단계; 및 상기 기판부에 형성되는 통과부를 통과하는 승하강 수단에 의해서 상기 하우징의 위치를 상하로 이동시켜 포커싱(focusing)하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 카메라 모듈의 초점 조절 방법은 렌즈를 금형에 배치한 후에 상기 렌즈를 둘러싸도록 사출하여 하우징을 형성시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 카메라 모듈의 초점 조절 방법의 상기 통과부는 상기 하우징과 상기 기판부의 접착 부분에 상기 기판부를 관통하도록 홀을 형성시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 카메라 모듈의 초점 조절 방법의 상기 통과부는 상기 기판부의 코너 부분을 절개하여 형성시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 카메라 모듈의 초점 조절 장치는 기판부에 형성되는 통과부를 통과하도록 형성되는 승하강 수단; 및 포커싱을 위해서 렌즈 배럴과 일체로 형성되는 하우징을 상하로 이동시키도록 상기 승하강 수단을 이동시키는 구동부;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 카메라 모듈의 초점 조절 장치의 상기 구동부는 상기 승하강 수단의 단부에 형성되는 모터부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 카메라 모듈, 카메라 모듈의 초점 조절 방법 및 카메라 모듈의 초점 조절 장치는 렌즈 배럴과 하우징이 일체로 형성되므로 별도의 조립 공정이 생략될 수 있으며, 이에 따라 별도로 형성된 렌즈 배럴과 하우징의 조립 시에 발생되는 이물 발생이 방지될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 카메라 모듈, 카메라 모듈의 초점 조절 방법 및 카메라 모듈의 초점 조절 장치는 렌즈 배럴이 일체화된 하우징을 기판부에 장착 시에 간단하게 카메라 모듈이 포커싱될 수 있으므로 고화소의 카메라 모듈에 적용될 수 있다.
본 발명에 따른 카메라 모듈 패키지에 관하여 도 1 내지 도 7을 참조하여 좀 더 구체적으로 설명한다. 이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다.
다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일 또는 유사한 사상의 범위 내의 기 능이 동일한 구성요소는 동일 또는 유사한 참조부호를 사용하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 사시도이고, 도 2는 도 1의 카메라 모듈의 기판부를 설명하기 위한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 카메라 모듈(100)은 렌즈 배럴(110), 하우징(120) 및 기판부(130)를 포함할 수 있다.
여기서, 렌즈 배럴(110)은 하우징(120)과 일체로 형성되는 사출물로 형성되며, 내부에 다수의 렌즈들이 광축을 따라 배열되도록 수용되게 된다. 따라서, 렌즈 배럴(110)과 일체로 형성된 하우징(120)의 제조 방법은 렌즈들이 설계된 위치에 배열된 금형에 사출물을 주입하므로 제조될 수 있는 것이다.
이 경우, 상세히 도시하지는 않았으나, 이러한 렌즈 배럴(110)에 배치되는 렌즈들은 인접한 렌즈 사이에 일정 간격을 유지하도록 적어도 하나의 스페이서를 구비할 수도 있다. 그러나, 렌즈 배럴(110)에 배치되는 렌즈들의 수는 한정되지 않으며 적어도 하나 이상이면 모두 가능하다.
그리고, 하우징(120)은 앞서 설명한 바와 같이, 한번의 사출 공정을 통해서 렌즈 배럴(110)과 일체로 형성되는 데, 실제적으로 렌즈 배럴(110)과 그 경계가 규정되지는 않는다.
하우징(120)의 내부에는 상기 렌즈를 통과한 빛 중 적외선을 필터링할 수 있는 IR 필터(112)가 본딩 접착되어 구비될 수 있다. 이때, 하우징(120)의 저면은 기판부(130)의 상부에 접착제에 의해서 접착될 수 있다.
기판부(130)와 접착되는 하우징(120)의 접착면의 외측면에는 페이퍼진 형상으로 형성되어 접착제가 도피되도록 도피 공간을 제공하는 도피부(122)를 포함할 수 있다. 이때, 기판부(130)와 하우징(120)이 서로 접착될 때 서로 압착되는 힘에 의해서, 접착제(134)가 하우징(120)의 도피부(122)로 유동하게 되므로 기판부(130)의 외측으로 이동하는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 본 실시예에서는 도피부(122)에 의해서 접착제(134)가 기판부(130)의 측면에 형성되는 측면 전극부(136)로 이동되어 측면 전극부(136)를 오염시키는 것을 방지할 수 있다.
그리고, IR 필터(112)는 렌즈 배럴(110)과 이미지 센서(140) 사이에 위치하며, 하우징(120)의 내측에서 형성된 지지면의 저면에 접착제를 이용하여 접착되는 것이 바람직하다.
이때, IR 필터(112)는 투과되는 광에서 적외선을 필터링하는 IR 필터를 사용하는 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니며 렌즈를 투과한 빛 중에서 불필요한 광을 필터링하는 필터면 대체 가능하다.
이미지 센서(140)는 렌즈 배럴(110)의 하부에 위치하며, 렌즈 배럴(110)을 통해 결상된 이미지를 전기적 신호로 변환할 수 있게 한다. 이를 위해, 이미지 센서(140)는 화소 어레이 및 광전 변환부를 포함할 수 있다.
화소 어레이는 렌즈를 통과한 빛에 반응하여 전하를 축적하며, 광전 변환부는 수광소자로서 화소 어레이에 축적되어 있는 전하를 사용 가능한 전기적인 신호로 변환하는 역할을 한다. 이러한 이미지 센서(140)로는 CCD 이미지 센서 혹은 CMOS 이미지 센서 등이 이용될 수 있다.
그리고, 이미지 센서(140)는 기판부(130)의 상부 면에 와이어 본딩 방식으로 탑재될 수 있다. 그러나, 기판부와 전기적으로 연결되는 방식은 와이어 본딩 방식에 한정되는 것은 아니다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 기판부를 설명하기 위한 사시도이다.
도 3을 참조하면, 기판부(130)는 상부에 장착된 이미지 센서(140)가 하우징(120)의 내부 공간에 배치되도록 하우징(120)의 저면과 부착되게 된다.
그리고, 기판부(130)의 표면에는 이미지 센서(140) 주변에 위치하는 패드부가 형성될 수 있다. 따라서, 이미지 센서(140)는 패드부와 전기적으로 연결되도록 와이어 본딩이 이뤄질 수 있다.
또한, 기판부(130)의 네 코너에는 접착 시 카메라 모듈의 포커싱을 위해서 하우징(120)을 상하로 이동시키기 위한 승하강 수단(10)이 통과하는 통과부(132)가 형성되게 된다.
이때, 통과부(132)는 하우징(120)과 기판부(130)의 접착 부분에 형성되며, 기판부(130)를 관통하도록 형성되는 홀일 수 있다. 그러나, 통과부(132)는 이에 한정되지 않으며 설계자의 의도에 따라 그 형상을 다양하게 설계할 수 있다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 초점 조절 방 법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 카메라 모듈의 초점 조절 방법은 렌즈 배럴(110)과 일체로 형성되는 하우징(120)을 기판부(130)와의 접착 위치에 위치하도록 기판부(130) 상에 배치시키는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 기판부(130)의 상부에는 하우징(120)과의 접착 위치에 대응하도록 접착제(134)를 도포하게 된다. 여기서, 접착제(134)의 도포 위치에는 기판부(130)의 통과부(132)가 형성되게 된다.
그리고, 기판부(130)의 하부에는 승하강 수단(10)이 위치하며, 승하강 수단(10)이 기판부(130)에 형성되는 통과부(132)에 삽입되게 된다.
그리고, 도 5에서 도시된 바와 같이, 하우징(120)을 기판부(130) 상에 배치시킨 이후에는 상기 접착 위치인 기판부(130)에 접착제(134)를 도포한 후에 상기 하우징을 가접착시키는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 승하강 수단(10)이 통과부(132)를 관통하여 하우징(120)의 높이를 조절하게 된다. 이때, 접착제(134)가 경화되는 시간 동안에 하우징(120)의 높이가 조절될 수 있는 것이다.
그리고, 도 6에서 도시된 바와 같이, 하우징(120)의 높이가 조절됨에 따라서 카메라 모듈의 포커싱이 이뤄지게 되는데, 승하강 수단(10)을 이용해서 그 위치를 조절하며, 조절된 이후에는 접착제(134)가 경화되면서 그 위치에 하우징(120)이 고정되도록 하게 된다.
여기서, 본 발명에 따른 카메라 모듈의 초점 조절 장치는 승하강 수단(10) 및 구동부를 포함할 수 있다.
승하강 수단(10)은 기판부(130)에 형성되는 통과부(132)를 통과하도록 형성될 수 있다. 이때, 승하강 수단(10)의 형상은 통과부(132)의 직경보다 작은 크기로 형성되면 모두 가능하며, 바(bar)-타입으로 마련되게 된다.
그리고, 승하강 수단(10)을 상하로 이동시키기 위한 구동부를 포함하는 데, 이러한 구동부는 모터부(20)를 포함할 수 있다. 따라서, 승하강 수단(10)은 모터부(20)에서 제공되는 구동력에 의해서 미세한 구동이 가능하게 된다. 그러나, 구동부는 모터부에 한정되지 않는다.
일반적으로 카메라 모듈은 렌즈 배럴과 하우징이 별도로 형성되어 나사 결합을 하는데, 이러한 경우에는 렌즈 배럴을 돌려서 포커싱하는 경우에 하우징과 맞닿는 부분에서 이물이 떨어져서 화면 불량이 발생되는 경우가 발생될 수 있으며, 렌즈 배럴과 하우징의 조립 시에 어떤 힘이 회전 토크를 맞춰야 하는 어려움이 발생되게 된다.
그러나, 본 실시예에 따른 카메라 모듈, 카메라 모듈의 초점 조절 방법 및 카메라 모듈의 초점 조절 장치는 렌즈 배럴(110)과 하우징(120)이 일체로 형성되므로 상기의 조립 공정이 생략될 수 있으며, 이에 따라 상기 이물 발생이 방지될 수 있으며, 회전 토크를 맞춰야 하는 어려움 등이 해결될 수 있다.
또한, 카메라 모듈의 초점 조절 장치에 의해서 간단하게 카메라 모듈의 포커싱을 할 수 있으므로 필수적으로 포커싱을 하는 고화소 등의 카메라 모듈에 용이하 게 적용될 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈의 기판부를 설명하기 위한 단면도이다. 여기서, 하우징(120), 이미지 센서(140) 및 승하강 수단(10)은 실질적으로 앞선 실시예와 동일하므로 그 구체적인 설명과 도시는 생략할 수 있다.
도 7을 참조하면, 기판부(230)는 상부에 장착된 이미지 센서(140)가 하우징(120)의 내부 공간에 배치되도록 하우징(120)의 저면과 부착되게 된다.
그리고, 기판부(230)의 표면에는 이미지 센서(140) 주변에 위치하는 패드부가 형성될 수 있다. 따라서, 이미지 센서(140)는 패드부와 전기적으로 연결되도록 와이어 본딩이 이뤄질 수 있다.
또한, 기판부(230)의 네 코너에는 통과부가 형성되는 데, 통과부는 기판부(230)의 코너에 형성되는 개방부(232)일 수 있다.
따라서, 카메라 모듈의 포커싱을 위해서 하우징(120)을 상하로 이동시키기 위한 승하강 수단(10)은 상기 개방부(232)를 통해 상하로 이동하게 된다. 이에 따라, 기판부(230)에 보다 용이하게 개방부(232)를 제조할 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 사시도이다.
도 2는 도 1의 카메라 모듈의 기판부를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 기판부를 설명하기 위한 사시도이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 초점 조절 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈의 기판부를 설명하기 위한 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
110.... 렌즈 배럴 120.... 하우징
130.... 기판부 140.... 센서부
10.... 승하강 수단 20.... 모터부

Claims (11)

  1. 렌즈를 수용하는 렌즈 배럴;
    상기 렌즈 배럴과 일체로 형성되는 하우징; 및
    상기 하우징이 접착제에 의해 상부에 접착되며, 상기 접착 시 포커싱 조절을 위해서 상기 하우징을 상하로 이동시키기 위한 승하강 수단이 통과하는 통과부가 구비되는 기판부;
    를 포함하는 카메라 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 통과부는 상기 하우징과 상기 기판부의 접착 부분에 형성되는 홀인 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 통과부는 상기 기판부의 코너에 형성되는 개방된 형상인 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 렌즈 배럴과 상기 하우징은 일체의 사출물인 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은,
    상기 기판부와 접착되는 상기 하우징의 외측면에 테이퍼진 형상으로 형성되어 상기 접착제가 도피되도록 도피 공간을 제공하는 도피부를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  6. 렌즈를 구비하는 렌즈 배럴과 일체로 형성되는 하우징을 기판부와의 접착 위치에 위치하도록 상기 기판부 상에 배치시키는 단계;
    상기 접착 위치인 상기 기판부에 접착제를 도포한 후에 상기 하우징을 가접착시키는 단계; 및
    상기 기판부에 형성되는 통과부를 통과하는 승하강 수단에 의해서 상기 하우징의 위치를 상하로 이동시켜 포커싱(focusing)하는 단계;
    를 포함하는 카메라 모듈의 초점 조절 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 렌즈를 금형에 배치한 후에 상기 렌즈를 내부에 수용하도록 사출하여 하우징을 형성시키는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 초점 조절 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 통과부는 상기 하우징과 상기 기판부의 접착 부분에 상기 기판부를 관통하도록 홀을 형성시키는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 초점 조절 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 통과부는 상기 기판부의 코너 부분을 절개하여 형성시키는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 초점 조절 방법.
  10. 기판부에 형성되는 통과부를 통과하도록 형성되는 승하강 수단; 및
    포커싱을 위해서 렌즈 배럴과 일체로 형성되는 하우징을 상하로 이동시키도록 상기 승하강 수단을 이동시키는 구동부;
    를 포함하는 카메라 모듈의 초점 조절 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 승하강 수단의 단부에 형성되는 모터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 초점 조절 장치.
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